Conform teoriei „cablu“ propus în 1950 de A. Hermann și apoi confirmată experimental A. Hodgkins, agitarea se realizează continuu și intermitent de unmyelinated (saltatory, discontinuă) pe fibre mielinice. În 1952, D. Lilly a strâns margele de sticlă (echivalentul mielinei) pe sârmă de fier, lăsând lacune între ele. Comparând trecerea curentului prin fir goale și împânzit cu margele, se constată că rata de conducere este mult mai mare, în acest din urmă caz decât în prima.
Fibrele laminianice au aceeași conductivitate și rezistență electrică. Datorită depolarizării zonei membranei, curentul local (local) care apare în el se extinde numai la un curent neafectat din apropiere. Valul de depolarizare merge în mod consecvent, fără a fi capabil să treacă pe oricare dintre secțiunile de fibre neafectate.
Fibrele de mielină au un strat izolator care reduce drastic capacitatea membranei fibrelor nervoase și previne aproape complet scurgerea curentului din acesta. Intercepțiile unui nod lipsit de mielină, spre deosebire de secțiunile de mielină, au o rezistență foarte mică și, prin urmare, sunt centre de activitate electrică. Aproape toate canalele de sodiu sunt concentrate în zona interceptărilor - până la câteva mii pe 1 micron 2. în regiunile mielinei nu există deloc.
Partea neexecutată a fibrei din regiunea interceptată este electropozitivă în raport cu axoplazma, iar partea excitată este electronegativă. Ca o consecință, pe suprafața fibrei apare o diferență de potențial longitudinal. Deoarece fibra este într-un mediu conductor, generat într-o interceptare de acțiune potențială pasivă a „hamei“ prin porțiunea medullated la interceptarea neexcitat vecine. Ca rezultat, potențialul regenerativ al acțiunii apare în el, adică Procesul de depolarizare se răspândește rapid.
Conform definiției lui N. Bernstein, "depolarizarea este o gaură în membrana care se mișcă". Acest lucru se întâmplă până când impulsul ajunge la capătul axonului.
Cu toate acestea, trebuie avut în vedere faptul că definițiile vitezei de comportament "înalte" și "scăzute" sunt relative și sunt utilizate doar într-un plan comparativ. De fapt, chiar și în fibre fine bezmielinovyh viteza este foarte mare - de la 2 la 15 m / s.
Deci, fibrele de mielină au avantaje evidente:
· Sunt mai economice în ceea ce privește energia: consumă mult mai puțină energie pentru a pompa Na + până la gradientul inițial de 10: 1 decât pentru repolarizarea fibrei demielin;
• să realizeze rapid, precis și diferențiat diferite tipuri de sensibilitate, oferind cele mai rapide și adecvate reacții.
În procesul de evoluție a organismelor superioare, saltul dezvoltării sistemului nervos a fost aparent asociat cu apariția mielinizării fibrelor nervoase. În ontogeneza, în special la om, sa observat o corelație între mielinizarea anumitor căi de conducere și complicația reflexului și a comportamentului adaptiv holistic.
# 7. Mecanisme de excitație în sinapse. Caracteristicile funcționării sinapselor excitaționale și inhibitoare. Proprietățile sinapselor.
Sinapse este un contact specializat între celulele nervoase sau celulele nervoase și alte entități excitabile, care asigură transmiterea excitației, păstrând în același timp semnificația sa informațională. Cu ajutorul sinapsei, există interacțiunea dintre țesuturile eterogene ale corpului, de exemplu, nervos și muscular, nervos și secretor.
Capătul presinaptic al axonului neuron, atunci când se apropie de celulă inervată, își pierde teaca mielinei, ceea ce reduce într-o oarecare măsură viteza de propagare a undei de excitație. O mică îngroșare la capătul fibrei, numită placă sinoptică, conține vezicule sinaptice de 20-60 nm în mărime, cu un mediator, o substanță care facilitează transmiterea excitației în sinapse.
Crăpătura sinaptică - spațiul dintre capătul presinaptic și zona membranei celulare efectoare este o continuare directă a spațiului intercelular.
Membrana postsynaptică este locul celulei efectoare care intră în contact cu membrana presinaptică prin cleștele sinaptice.
În conformitate cu principiul morfologic, sinapsele sunt împărțite în:
• axo-axonal (între două axoni);
• axodendritic (între axonul unui neuron și dendritul celuilalt);
• axosomatic (între axonul unui neuron și corpul altui);
• dendrodendritice (între dendritele a doi sau mai mulți neuroni);
• Neuromuscular (între axonul motoneuronului și fibrele musculare striate);
• axoepitelial (între fibrele nervoase secretoare și granulocitele);
• interneuronal (un nume comun pentru sinapse între elementele a două neuroni).
Toate sinapse sunt împărțite în centrale (creier și măduva spinării) și periferic (neuromusculare, aksoepitelialnye sinapselor și ganglionul autonom).
În conformitate cu principiul neurochimic, sinapsele sunt clasificate după tipul de substanță chimică - mediatorul, prin care excita celulele și frânele.
Prin metoda transmiterii excitației, sinapsele sunt împărțite în trei grupe. Primul este sinapsele cu natura chimică a transmiterii prin mediatori (de exemplu, neuromusculară); a doua - sinapselor cu transmiterea unui semnal electric direct din membrana pre-postsynaptică. Cel de-al treilea grup este reprezentat de sinapselor "mixte", combinând elementele de transmisie chimică și electrică.
Pe baza efectului fiziologic final, precum și a modificării potențialului membranei postsynaptice, se disting sinapsele excitatorii și inhibitorii.
Mecanismul de conducere în sinapse. Transmiterea excitației în sinapse chimice este un proces fiziologic complex care are loc în mai multe etape. Aceasta implică sinteza și secreția mediatorului; interacțiunea mediatorului cu receptorii membranei postsynaptice; Inactivarea mediatorului. In general, sinapsa efectuează transformare secvențială a semnalului electric furnizat de fibra nervoasă, energia reacțiilor chimice la fanta sinaptică și membrana postsinaptică, care este apoi transformată din nou în răsadurile de energie în excitația celulei efectoare.
· Excitație unilaterală.
· Lăbimea scăzută și oboseala ridicată a sinapselor se datorează timpului de răspândire a pulsului anterior și prezenței unei perioade de refracție absolută.
Sensibilitatea ridicată selectivă a sinapsei la substanțele chimice se datorează specificității chemoreceptorilor membranei postsynaptice.
Abilitatea sinapsei de a transforma excitația este asociată cu labilitatea sa funcțională scăzută și specificitatea proceselor chimice care apar în ea.
Întârzierea sinaptică, adică Timpul dintre sosirea impulsului în vârful presyptic și începutul răspunsului este de 1-3 ms. Suma excitațiilor este determinată de tranziția excitației locale într-o serie de potențiale postsynaptice interesante care se propagă ca rezultat al interacțiunii timpului.
· Funcția trofică a sinapselor
Neurotransmițătorii sunt substanțe fiziologic active produse de celulele nervoase. Cu ajutorul neurotransmițătorilor, impulsurile nervoase sunt transferate de la o fibră nervoasă la o altă fibră sau alte celule printr-o cleftă sinaptică.
Neuromodulators - substanțe chimice care acționează ca neurotransmitatori, dar fără a se limita la fanta sinaptică, și a devenit răspândit peste tot prin modularea activității multor neuroni într-o anumită zonă.
Analiza funcțiilor fiziologice ale neuronului, asigurând "activitatea integrată" (PK Anokhin, 1974)
Neuronul este unitatea structurală și funcțională de bază a sistemului nervos central. Din punctul de vedere al unității anatomice, funcționale și genetice a celulei neuronale, neuronul cu outgrowths - dendritele și axonul - este principala unitate structurală a sistemului nervos.
Funcția principală a neuronilor este capacitatea lor de a excita. Excitarea poate să apară ca urmare a efectelor sinaptice asupra neuronului altor celule nervoase și datorită proceselor endogene citoplasmatice. Expresia externă a excitației unui neuron este oscilația potențialului electric pe membrana sa. În neuronul neefectuat, se înregistrează potențialul de membrană sau potențialul de odihnă de aproximativ -70 mV.
3. Reproducerea informațiilor
4. stocarea și integrarea informațiilor în terminațiile presinaptice.
5. în axon: transportul axonului, generarea de impulsuri electrice, eliberarea mediatorului.
Fiecare neuron sintetizeaza in corp si apoi alocă toate sinapsele sale din neuronii acelasi neurotransmițătorului acetilcolină și, prin urmare, transferul de excitație numit colinergică, cu adrenalină - adrenergice.
Neuronii dopaminergici la mamifere se află în hipotalamus. Neuronii noradrenergici se găsesc în midbrain, pod și medulla oblongata. Nucleul dorsal și medial al medulla oblongata, podul și miezul central conțin neuroni serotoninici.
Activitatea integrată a unui neuron. prezența numeroaselor situsuri chemoreceptive specifice pe membranele postsynaptice ale neuronilor a făcut posibilă formularea unei teorii chimice a activității celulelor nervoase. impulsuri electrice care vin la neuron prin sinapse mediatori transformate in procese chimice pe membrana postsinaptică, care, la rândul lor, se angajează în procesele biochimice ale celulelor, citoplasmatice și structura nucleară. Transformările moleculare intracelulare ale excitațiilor eterogene care vin la neuron sunt desemnate ca activitate integrativă a celulelor nervoase. La baza teoriei chimice a activitatii integratoare a neuronului este afirmația că procesul metabolic, desfasurarea in citoplasma neuron, fixat genetic și este specific pentru structurile postsinaptici individuale.
Legătura funcțională intra-neuronală a părții chemoreceptive a membranei postsynaptice cu procesele citoplasmice este asigurată de un întreg grup de substanțe biologic active care îndeplinesc funcțiile regulatorilor universali ai metabolismului celular. Astfel de substanțe includ nucleotide purinice ciclice, prostaglandine, substanțe hormonale, ioni metalici. Astfel de mediatori ca norepinefrina, adrenalina, dopamina, serotonina, histamina, activează în mod specific adenilaciclaza enzimatică legată de membrană, care catalizează sinteza cAMP din ATP. Mediatorul acetilcolină activează guanilate ciclaza - o enzimă care catalizează formarea cGMP din guanozin trifosfat. Creșterea activității guanilat ciclazei este asigurată de oxidul de azot (NO). La rândul său, formarea oxidului de azot din arginină este catalizată de sintaza oxidului de azot, care este activată de Ca2 +. asociat cu calmodulină (proteină reglatoare). Prezența calciului în celula nervoasă este legată de redistribuirea ionilor Na + și K + în celulă, de sinteza și secreția mediatorilor, de sinteza proteinelor și ARN și de transportul axoplazmatic.
Cu activarea sinaptică a membranelor postsynaptice, prostaglandinele sunt eliberate din ele, ceea ce alterează metabolismul energetic al neuronilor, participă la reglarea excitabilității celulare, secreția mediatorilor și a hormonilor.
În mecanismele moleculare ale activității integrative a neuronilor, un rol important aparține neuropeptidelor endogene și așa-numitele proteine specifice creierului. Neuropeptide endogene includ: tiroliberină, colecistocinină, angiotensină II, prolactină, vasopresină. Ei pot acționa nu numai în rolul neurotransmițătorilor, ci și în rolul neuromodulatorilor, adică influențează eliberarea mediatorilor din terminațiile presinaptice și reacția postsynaptică.
# 9 Luați în considerare cele mai importante proprietăți fiziologice ale centrelor nervoase, oferind procesele de adaptare la schimbările în condițiile externe sau în mediul intern al corpului.
Un set funcțional de neuroni localizați în una sau mai multe structuri ale sistemului nervos central și care asigură reglarea unei funcții sau realizarea unei reacții holistice a organismului se numește centrul sistemului nervos. Conceptul fiziologic al centrului sistemului nervos diferă de conceptul anatomic al nucleului, unde neuronii apropiați sunt uniți cu trăsături morfologice comune.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: